CN103850249B - 长螺旋挤压入岩灌注桩施工工艺 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种长螺旋挤压入岩灌注桩施工工艺，包括以下步骤：一、护筒埋设：在测量放线得出的桩位上埋设护筒；二、钻进成孔：采用长螺旋桩机向下钻进，钻进到位后获得施工成型的钻孔；三、钻杆提升及泥浆护壁：钻进到位后，向上提升钻杆，直至将钻杆自所成型钻孔内提出；并且，钻杆向上提升过程中，采用注浆设备且通过钻杆泵送护壁泥浆，对所成型钻孔进行泥浆护壁；四、钢筋笼下放；五、混凝土灌注：通过混凝土泵送设备和注浆导管，对所施工长螺旋挤压入岩灌注桩进行混凝土灌注施工。本发明工艺步骤简单、实现方便且成孔质量高、施工效果好，能有效解决现有长螺旋挤压入岩灌注桩施工中存在的孔壁容易坍塌、需反复清孔、施工效率低等问题。

Description

长螺旋挤压入岩灌注桩施工工艺

技术领域

本发明属于地基基础施工技术领域，尤其是涉及一种长螺旋挤压入岩灌注桩施工工艺。

背景技术

目前，在建筑、水利、公路等基础工程中，长螺旋成孔灌注桩以其速度快、噪音低、不用泥浆护壁、施工成本低等优点得到广泛应用。但是，现有的普通长螺旋成孔灌注桩存在以下缺陷和不足：第一、适用范围有限，只能在粘性土、粉土、填土等土层适用，在遇到密实砂卵石地层或大直径卵石层时，则钻进困难或无法钻进；因而，现有长螺旋成孔灌注桩的土层适应能力不足，部分地区无法采用；第二、现有长螺旋成孔灌桩无法入岩，故成桩后桩端无法放置在承载力高的土层内，造成单桩承载力不高等实际问题；第三、现有长螺旋成孔灌注桩成孔后，桩端土壤经过扰动，容易形成孔底虚土，降低桩端阻力，从而影响单桩承载力；第四、桩身质量难以保证：现有长螺旋成孔灌注桩成孔后，边灌注边提钻杆时，提升速度要与泵送速度相适应，并使钻杆内保持有0.1立方以上的存料，以确保钻杆出料口连续带压出料，否则容易出断桩、缩径、夹泥等灌注不良现象，影响桩身质量；第五、灌注质量较难保证：现有长螺旋成孔灌注桩施工过程中，大多依靠人工观察混泥土输送管缩胀情况以及钻杆通气孔的排料情况，并根据观察结果控制提升速度与泵送速度相适应，人工观察存在感观差异和经验差异，无法有效确保灌注质量。

另外，实际施工过程中，采用传统旋挖桩机或循环桩机进行成孔施工过程中，因钻具不断扰动孔壁、护壁泥浆不断冲刷孔壁等，均会产生大量泥渣、泥皮，使得孔壁容易坍塌，且需反复清孔才能清净沉渣。因而，现如今急需对现有长螺旋成孔灌注桩的施工工艺进行相应改进。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种长螺旋挤压入岩灌注桩施工工艺，其工艺步骤简单、实现方便且成孔质量高、施工效果好，能有效解决现有长螺旋挤压入岩灌注桩施工中存在的孔壁容易坍塌、需反复清孔、施工效率低等问题。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种长螺旋挤压入岩灌注桩施工工艺，其特征在于该工艺包括以下步骤：

步骤一、护筒埋设：先对所施工长螺旋挤压入岩灌注桩的桩位进行测量放线，再在测量放线得出的桩位上埋设护筒；

所述护筒为与所施工长螺旋挤压入岩灌注桩呈同轴布设的圆柱状筒体，所述护筒的内径大于所施工长螺旋挤压入岩灌注桩的桩身直径且其高度为1m～2m；

步骤二、钻进成孔：利用步骤一中所埋设的护筒，且采用长螺旋桩机向下钻进，钻进到位后获得施工成型的钻孔；

所述长螺旋桩机包括桩架和安装在桩架上的钻进设备，所述钻进设备包括钻杆、同轴安装在所述钻杆底部的钻头和驱动所述钻进设备进行连续转动的电动旋转驱动机构，所述电动旋转驱动机构与所述钻杆的外端部进行传动连接；所述钻杆为内部中空的杆体且其外端与注浆设备相接，所述钻头上开有与所述钻杆内部相通的出浆口；

步骤三、钻杆提升及泥浆护壁：步骤二中钻进到位后，向上提升所述钻杆，直至将所述钻杆自所成型钻孔内提出；并且，所述钻杆向上提升过程中，通过所述注浆设备泵送护壁泥浆，对所成型钻孔进行泥浆护壁；

步骤四、钢筋笼下放：将所施工长螺旋挤压入岩灌注桩的钢筋笼，下放至所成型的钻孔内；

步骤五、混凝土灌注：通过混凝土泵送设备和注浆导管，对所施工长螺旋挤压入岩灌注桩进行混凝土灌注施工，待所灌注混凝土终凝后，获得施工完成的长螺旋挤压入岩灌注桩。

上述长螺旋挤压入岩灌注桩施工工艺，其特征是：步骤一中对所述护筒进行埋设时，先在测量放线得出的桩位上开挖一个直径比所述护筒的外径大50cm～80cm且深度大于所述护筒高度的圆坑，并在所述圆坑底部平铺一层粘土且夯实后，将所述护筒下放至所述圆坑内内；待所述护筒下放到位后，再采用在所述护筒与所述圆坑的坑壁之间灌注混凝土或回填粘土并分层夯实的方式对所述护筒进行固定；埋设完成的所述护筒筒口高出地面80mm～200mm。

上述长螺旋挤压入岩灌注桩施工工艺，其特征是：步骤二中所述长螺旋桩机为公开号为CN102535445A的发明专利申请中所公开的长螺旋挤压入岩灌注桩用成型装置，所述长螺旋桩机的桩架为所述长螺旋挤压入岩灌注桩用成型装置的机架；步骤二中进行钻孔成孔和步骤三中进行钻杆提升及泥浆护壁时，按照公开号为CN102535445A的发明专利申请中所公开的长螺旋挤压入岩灌注桩用成型方法，进行钻进和提钻及同步注浆施工。

上述长螺旋挤压入岩灌注桩施工工艺，其特征是：步骤三中所述护壁泥浆为聚合物泥浆；步骤五中进行混凝土灌注时，通过混凝土泵送设备和注浆导管，对所施工长螺旋挤压入岩灌注桩进行水下混凝土灌注施工。

上述长螺旋挤压入岩灌注桩施工工艺，其特征是：步骤三中所述钻杆向上提升过程中，所成型钻孔内所注入护壁泥浆的泥浆面高出所施工长螺旋挤压入岩灌注桩施工位置处的地下水位1.0m以上，所述钻头始终处于所成型钻孔内所注入护壁泥浆的泥浆面下方，且所述钻杆内始终存有10米以上的护壁泥浆。

上述长螺旋挤压入岩灌注桩施工工艺，其特征是：步骤二中所述钻杆为由多个钻杆节段拼接而成的组装式钻杆，多个所述钻杆节段布设在同一直线上，上下相邻两个所述钻杆节段之间均通过连接件紧固连接为一体；多个所述钻杆节段均包括内部中空的平直芯杆和由上至下布设在平直芯杆外侧壁上的螺旋叶片；

所述桩架上安装有对所述组装式钻杆进行接续的接杆装置，所述接杆装置包括用于放置待接续钻杆节段且能进行左右摆动的钻杆托架，所述钻杆托架上的待接续钻杆节段与所述组装式钻杆呈平行布设；所述钻杆托架包括下托架和位于所述下托架上方的上托架，所述上托架和所述下托架的内端均以铰接方式安装在所述桩架上且二者均位于所述组装式钻杆的同一侧。

上述长螺旋挤压入岩灌注桩施工工艺，其特征是：步骤二中所述电动旋转驱动机构为动力头，所述组装式钻杆由动力头带动进行连续转动；多个所述钻杆节段中位于最上部的钻杆节段为顶部节段，所述顶部节段与动力头之间通过第一传动机构进行传动连接，所述动力头安装在所述顶部节段上；

步骤二中向下钻进过程中，所述接杆装置的接杆过程如下：

步骤101、向下钻进至极限位置：所述组装式钻杆在动力头的带动下持续向下钻进，待所述组装式钻杆向下钻进至极限位置时，停止向下钻进；当前状态下，所述组装式钻杆中与所述顶部节段相接的钻杆节段为上部节段；此时，所述顶部节段与所述上部节段的连接处位于所述接杆装置的安装位置处，所述接杆装置位于所述组装式钻杆一侧且其位于接杆准确位置；

步骤102、顶部节段上升：断开所述顶部节段与所述上部节段之间的连接，并通过动力头带动所述顶部节段竖直向上移动，直至所述顶部节段与所述上部节段之间的距离大于当前状态下待接续的钻杆节段的长度，此时待接续的钻杆节段装于所述接杆装置上；本步骤中，待接续的钻杆节段为待接节段；

步骤103、接杆装置旋转到位：将所述接杆装置向内旋转至接杆位置，此时步骤102中所述待接节段位于所述顶部节段的正下方；

步骤104、钻杆接续：先通过动力头带动所述顶部节段竖直向下移动，并完成所述顶部节段与所述待接节段之间的连接；之后，通过动力头带动所述顶部节段与所述待接节段同步竖直向上移动，直至所述待接节段与所述接续装置分离，再将所述接续装置向外旋转至接杆准备位置；然后，通过动力头带动所述顶部节段与所述待接节段同步竖直向下移动，并完成所述待接节段与所述上部节段之间的连接，获得接续完成的组装式钻杆；

步骤105、继续向下钻进：通过动力头带动步骤104中接续完成的所述组装式钻杆继续向下钻进，继续向下钻进过程中将下一个待接续的钻杆节段装于所述接杆装置上；

步骤106、多次重复步骤101至步骤105，直至钻进到位；

步骤三中所述钻杆向上提升过程中，所述接杆装置的拆杆过程如下：

步骤107、向上提升至拆杆位置：所述组装式钻杆在动力头的带动下持续向下提升，待所述组装式钻杆向上提升至拆杆位置时，停止向上提升；当前状态下，所述组装式钻杆中与所述顶部节段相接的所述上部节段为待拆节段，位于所述待拆节段下方且与所述待拆节段相接的钻杆节段为下方接续节段；此时，所述待拆节段位于所述接杆装置的安装位置处，且所述接杆装置位于接杆准确位置；

步骤108、钻杆拆除：先断开所述待拆节段与所述下方接续节段之间的连接，再通过动力头带动所述顶部节段与所述待拆节段同步竖直向上移动，并将所述接杆装置向内旋转至接杆位置；之后，断开所述顶部节段与所述待拆节段之间的连接，使得所述待拆节段装于所述接续装置内，再通过动力头带动所述顶部节段竖直向上移动使得所述顶部节段与所述待拆节段分离；然后，将所述接续装置向外旋转至接杆准备位置；

步骤109、顶部节段下移及接续：通过动力头带动所述顶部节段竖直向下移动，并将所述顶部节段与步骤107中所述的下方接续节段连接为一体，获得拆杆后的组装式钻杆；

步骤110、继续向上提升：通过动力头带动步骤109中拆杆后的所述组装式钻杆继续向上提升，继续向上提升过程中将步骤108中所述待拆节段自所述接杆装置移出；

步骤111、多次重复步骤107至步骤110，直至将所述组装式钻杆全部自所成型钻孔内提出。

上述长螺旋挤压入岩灌注桩施工工艺，其特征是：上下相邻两个所述钻杆节段分别为上节段和位于所述上节段下方的下节段，所述上节段底端设置有下接头，所述下节段顶端设置有与下接头相配合使用的上接头，所述下接头与上接头之间通过所述连接件紧固连接为一体；所述下接头为由上至下插入上接头内且内部中空的插头，所述上接头中部开有供所述插头插入的插孔；所述连接件为插销，所述上接头和下接头上均开有供插销插装的插销孔；所述插头的横截面形状为正多边形，所述插孔为正多边形孔。

上述长螺旋挤压入岩灌注桩施工工艺，其特征是：所述上托架包括上托盘和安装在上托盘外端的上托盘筒，所述下托架包括下托盘和安装在下托盘外端的下托盘筒，所述下托盘筒位于上托盘筒的正下方；所述上托盘筒和下托盘筒组成对待接续钻杆节段进行托持的托持机构，所述上托盘筒为上下均开口且套装在待接续钻杆节段外侧的套筒，所述下托盘筒为上部开口且套装在待接续钻杆节段底端外侧的托筒。

上述长螺旋挤压入岩灌注桩施工工艺，其特征是：步骤二中所述桩架上还安装有所述钻杆上的泥土进行清理的清土器，所述清土器包括包括支架和以铰接方式安装在支架上且能进行左右摆动的安装架，所述安装架上安装有能连续进行旋转且旋转的同时对所述组装式钻杆上的泥土进行清理的清理刷，所述清理刷由电动旋转驱动机构进行驱动且其与所述电动旋转驱动机构之间通过第二传动机构进行传动连接；

所述清土器还包括位于安装架下方的挡泥板，所述挡泥板安装在所述桩架上；所述支架固定安装在所述桩架上；所述清理刷包括旋转杆和由上至下安装在所述旋转杆上的多束刷毛，多束所述刷毛由上至下呈交错布设，所述旋转杆与所述电动旋转驱动机构之间通过第二传动机构进行传动连接。

本发明与现有技术相比具有以下优点：

1、所采用的长螺旋桩机结构设计合理、使用操作简便且使用效果好、智能化程度高、工作性能安全可靠，具有以下优点：1）成孔速度快：螺旋钻杆连续出土成孔，与传统的循环桩机、旋挖桩机相比速度优势明显，这样就有效地保证了工程的进度；2）环保特点突出：仅在提钻时使用静态泥浆，并且可以循环使用泥浆，而传统桩机是不断地产生泥浆；3）行走移位方便：能方便地移动到所要到达的位置；4）成孔质量高：钻孔时钻杆全长全径埋入土内，不产生落泥、沉渣问题；提钻时，于钻杆内同步泵入护壁泥浆，防止塌孔、落泥；钻孔时挤压式钻孔，成孔孔壁密实无泥皮。

2、采用的钻杆及钻头，遇到卵石层时，可以通过钻具将大直径的卵石挤到孔壁内，不同宽度的螺旋叶片组成的出土通道可将小直径的卵石排出孔外。所采用的钻杆为半挤土型钻杆，配合自动控制系统对“进尺差”进行控制，使得土壤挤压率可以达到2倍以上。同时设置有加压机构，可以通过钢缆或链条对钻杆进行加压，当遇见密实卵石层或强风化岩时，可以启用加压系统，以保持钻头的进给。终孔时采用加压系统可对孔底进行挤密处理，避免桩端虚土。

3、所采用的钻杆为组装式钻杆，其结构简单、设计合理且加工制作简单、投入成本较低，实际使用时各钻杆节段拆装方便。

4、所采用的组装式钻杆长度可调，使得钻杆长度不受限于机架（也称桩架）高度，能有效满足多种不同深度的打桩需求，有效扩大了长螺旋桩机的适用范围，可成孔达49米以上桩长，最大孔径可达1.2米。并且，相邻钻杆节段之间以插接方式进行连接，连接方便、可靠。

5、所采用长螺旋桩机的自动化程度高，安装有泵送流量检知系统、钻深检知系统以及实时检测泵送速度与提升速度检知系统，并通过工业计算机协调控制。动力头转速与卷扬机转速均采用线性平滑调速，配合工业计算机的控制使施工中可以产生出土与挤土两种钻孔方式，以应对不同土层。并且，适用范围广，通过更换不同直径的钻杆与钻头，可对桩径400mm～800mm，桩长30米以上的灌注桩进行施工。

6、所采用的清土器结构简单、设计合理且加工制作及使用操作简便、使用效果好，成孔后钻杆提升过程中，钻杆不断旋转，同时清土器的清理刷也进行高速旋转，通过刷子的高速扫刷，将钻杆上相邻螺旋叶片之间的积土自动清理干净。并且，该清土器使用操作简便、使用效果好且实用价值高，能有效解决现有人工清理方式存在的费时费力、施工效率较低、施工成本高等缺陷，能有效提高长螺旋桩机的施工效率，节省了人力。

7、所采用的接杆装置结构简单、设计合理且加工制作及使用操作简便、使用效果好、投入成本较低，能简便实现组装式钻杆的钻杆节段快接及快拆过程，非常方便在打桩过程中不断接续、拆除钻杆，使得钻杆长度不受限于机架高度。并且，所采用的接杆方法步骤简单、实现方便且使用效果好，省时省力，能在打桩过程中快速、可靠接续钻杆，并能在提钻过程中快速、可靠拆除钻杆，实际操作非常简便。

8、钻孔成型方法步骤简单、实现方便且成型效果好、所成型灌注桩质量高，实际施工时，首先对准桩位并开启动力头带动钻杆进行旋转运动，同时启动卷扬机下放钻杆；之后，钻头进入岩层时，进尺差会明显增大，此时开启加压机构作入岩钻进；当钻进至设计深度后，钻杆以正转提升或静拔方式向上提钻，混凝土地泵同步开始泵送砼；另外在提钻过程中，实时检测钻杆拔起距离，并计算出所需砼量，同时同步检测混凝土地泵砼送的实际砼量，并通过自动控制地泵泵速的方式来达到所需砼量与实际砼量之间的匹配，使得钻杆内部始终保有0.1方以上混泥土，以确保成桩质量。同时，钻孔过程中钻杆长度可调，实用价值高更高。

9、提钻过程中同步进行泥浆护壁，下钢筋笼前孔底无沉渣，钻杆提升时，同步将护壁泥浆通过钻杆从孔底连续压灌注入，始终保持5MPA以上的泵送压力，有效护壁并保持孔底清洁，无沉渣。并且，所采用的护壁泥浆使用效果好。

10、能一次取土成型到位，钻孔出土由钻具直接带出，无需泥浆输送，无泥渣、无泥皮、无需清孔。并且，挤土式施工形成挤压密实的孔壁，孔壁不坍塌，侧摩擦阻力高。

11、经济效益及社会效益显著，具有施工速度快、成孔质量高、环境污染小、操作灵活方便、安全性能高、适用性强及在特殊地层下工作等诸多优势。采用大扭矩可调速动力头，即双动力大功率设计模式，为挤压施工提供足够的动力源，同时所采用的加压机构、大扭矩钻杆和高强钻头相配合，使得本发明能够钻进中密以上卵石层，并且具有较强的入岩能力。再加上所采用的组装式钻杆和接杆装置，使得钻进过程更加简便，由于钻杆长度不受限于机架的高度，因而进一步拓宽了长螺旋桩机的适用范围，使用方式更加灵活。同时，设置有自动清土器，使用操作更加便捷，并且进一步保证施工效率和施工质量。因而，本发明不但能提高工程质量，而且可以加快施工的进度和降低工程成本。

综上所述，本发明工艺步骤简单、实现方便且成孔质量高、施工效果好，能有效解决现有长螺旋挤压入岩灌注桩施工中存在的孔壁容易坍塌、需反复清孔、施工效率低等问题。

下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。

附图说明

图1为本发明的施工工艺流程框图。

图1-1本发明长螺旋桩机钻杆的装配示意图。

图1-2为图1中A处的局部放大示意图。

图2为本发明清土器的结构示意图。

图3为本发明清土器的使用状态参考图。

图4-1为本发明挡泥板的使用状态参考图。

图4-2为本发明挡泥板的结构示意图。

图4-3为本发明组装式挡泥罩的结构示意图。

图5为本发明接杆装置的使用状态参考图。

图6为本发明上托盘筒处于打开状态时上托架的结构示意图。

图6-1为本发明上托盘筒处于关闭状态时上托架的结构示意图。

图7为本发明下托架的结构示意图。

图8为本发明采用接杆装置进行接杆时的方法流程框图。

图8-1为本发明组装式钻杆向下钻进至极限位置时的使用状态参考图。

图8-2为本发明采用接杆装置进行接杆之前的使用状态参考图。

图8-3为本发明接杆装置旋转至接杆位置时的使用状态参考图。

图8-4为本发明顶部节段与待接节段连接后的使用状态参考图。

图8-5为本发明钻杆接续过程中打开上托盘筒时的使用状态参考图。

图8-6为本发明钻杆接续过程中接杆装置向外旋转至接杆准备位置时的使用状态参考图。

图8-7为本发明钻杆接续完成后的使用状态参考图。

图8-8为本发明钻杆接续完成后继续向下钻进过程中的使用状态参考图。

图8-9为本发明组装式钻杆向上提升至拆杆位置时的使用状态参考图。

图8-10为本发明钻杆拆除之前的使用状态参考图。

图8-11为本发明钻杆拆除过程中待拆节段装于接杆装置后的使用状态参考图。

图8-12为本发明钻杆拆除过程中顶部节段与待拆节段分离后的使用状态参考图。

图8-13为本发明钻杆拆除完成后接续装置向外旋转至接杆准备位置且顶部节段向下移动时的使用状态参考图。

图8-14为本发明钻杆拆除完成后继续向上提升时的使用状态参考图。附图标记说明:

1—钻杆节段；1-1—平直芯杆；1-2—螺旋叶片；

2—插销；3-1—下接头；3-2—上接头；

4-1—上托盘；4-2—下托盘；5-1—上托盘筒；

5-2—下托盘筒；6—立柱；7—动力头；

8-1—转毂；8-2—支座；8-3—加劲板；

8-4—第一顶板；8-5—第二顶板；9-1—支架；

9-2—安装架；9-3—电机；9-4—主动皮带轮；

9-5—皮带；9-6—上轴承座；9-7—下轴承座；

9-8—旋转筒；9-9—刷毛；9-10—从动皮带轮；

10—托盘耳座；11—钻头。

具体实施方式

如图1所示的一种长螺旋挤压入岩灌注桩施工工艺，包括以下步骤：

步骤一、护筒埋设：先对所施工长螺旋挤压入岩灌注桩的桩位进行测量放线，再在测量放线得出的桩位上埋设护筒。

所述护筒为与所施工长螺旋挤压入岩灌注桩呈同轴布设的圆柱状筒体，所述护筒的内径大于所施工长螺旋挤压入岩灌注桩的桩身直径且其高度为1m～2m。

步骤二、钻进成孔：利用步骤一中所埋设的护筒，且采用长螺旋桩机向下钻进，钻进到位后获得施工成型的钻孔。

所述长螺旋桩机包括桩架和安装在桩架上的钻进设备，所述钻进设备包括钻杆、同轴安装在所述钻杆底部的钻头11和驱动所述钻进设备进行连续转动的电动旋转驱动机构，所述电动旋转驱动机构与所述钻杆的外端部进行传动连接；所述钻杆为内部中空的杆体且其外端与注浆设备相接，所述钻头11上开有与所述钻杆内部相通的出浆口。

步骤三、钻杆提升及泥浆护壁：步骤二中钻进到位后，向上提升所述钻杆，直至将所述钻杆自所成型钻孔内提出；并且，所述钻杆向上提升过程中，通过所述注浆设备泵送护壁泥浆，对所成型钻孔进行泥浆护壁。

步骤四、钢筋笼下放：将所施工长螺旋挤压入岩灌注桩的钢筋笼，下放至所成型的钻孔内。

步骤五、混凝土灌注：通过混凝土泵送设备和注浆导管，对所施工长螺旋挤压入岩灌注桩进行混凝土灌注施工，待所灌注混凝土终凝后，获得施工完成的长螺旋挤压入岩灌注桩。

本实施例中，所述护筒为由钢板加工而成的钢护筒，所述钢护筒的内径比步骤三中所成型钻孔的孔径大150mm～300mm。所述护筒上部、中部和下部外侧壁上均设置有一道加劲钢筋，所述护筒的顶端设置有吊环且其上部开有多个溢浆孔。

实际使用时，所述护筒顶端所设置吊环的作用有两个，一为起吊护筒用，二为绑扎钢筋笼吊杆，压制钢筋笼的上浮，护筒顶端同时正交刻四道槽，以便挂十字线，以备验护筒、验孔之用。并且，在所述护筒上部开设2个溢浆孔，便于护壁泥浆溢出，进行回收和循环利用。本实施例中，所述护筒用5mm的钢板制作。

本实施例中，步骤一中对所述护筒进行埋设时，先在测量放线得出的桩位上开挖一个直径比所述护筒的外径大50cm～80cm且深度大于所述护筒高度的圆坑，并在所述圆坑底部平铺一层粘土且夯实后，将所述护筒下放至所述圆坑内内；待所述护筒下放到位后，再采用在所述护筒与所述圆坑的坑壁之间灌注混凝土或回填粘土并分层夯实的方式对所述护筒进行固定；埋设完成的所述护筒筒口高出地面80mm～200mm。

本实施例中，采用灌注混凝土的方式对所述护筒进行固定时，先在所述护筒与所述圆坑的坑壁之间且位于地面20cm以下的区域灌注混凝土，待所灌注混凝土凝固后，再回填粘土并夯实。

实际使用时，所述护筒具有导正钻具、控制桩位、隔离地面水渗漏、防止孔口坍塌、抬高孔内静压水头和固定钢筋笼等作用。本实施例中，所述护筒的高度为1.5m且其内径比步骤三中所成型钻孔的孔径大200mm。所述圆坑的直径比所述护筒的外径大60cm且其深度为2.0m。

实际进行埋设时，将所述护筒吊放入所述圆坑内后，先找出桩位中心，再移动护筒，使护筒的中心与桩位中心重合，同时用水平尺(或吊线坠)校验护筒竖直后，再对护筒进行固定。所述护筒埋设需准确、稳定，护筒中心与桩位中心的偏差不得大于5mm。校准后，护筒固定在正确位置，筒口应高出地面100mm。底部用粘土沿护筒外侧四周分层回填夯实，为减少回填对护筒的扰动，地面以下20cm采用直接灌浆。

本实施例中，步骤二中所述长螺旋桩机为公开号为CN102535445A的发明专利申请中所公开的长螺旋挤压入岩灌注桩用成型装置，所述长螺旋桩机的桩架为所述长螺旋挤压入岩灌注桩用成型装置的机架；步骤二中进行钻孔成孔和步骤三中进行钻杆提升及泥浆护壁时，按照公开号为CN102535445A的发明专利申请中所公开的长螺旋挤压入岩灌注桩用成型方法，进行钻进和提钻及同步注浆施工。

也就是说，步骤二中进行钻孔成孔方法，与公开号为CN102535445A的发明专利申请《长螺旋挤压入岩灌注桩用成型装置及成型方法》中的钻进方法相同；步骤三中进行钻杆提升及泥浆护壁方法，与《长螺旋挤压入岩灌注桩用成型装置及成型方法》中的提钻及同步注浆方法相同。

本实施例中，步骤三中进行钻杆提升及泥浆护壁时，所注入护壁泥浆的注浆压力始终保持在5MPA以上。

如图1-1、图1-2所示，所述钻杆为由多个钻杆节段1拼接而成的组装式钻杆，多个所述钻杆节段1布设在同一直线上，上下相邻两个所述钻杆节段1之间均通过连接件紧固连接为一体；多个所述钻杆节段1均包括内部中空的平直芯杆1-1和由上至下布设在平直芯杆1-1外侧壁上的螺旋叶片1-2。

本实施例中，多个所述钻杆节段1的结构均相同，所述芯杆为内部中空且直径由上至下均相同的平直芯杆1-1。

实际加工时，所述螺旋叶片1-2的宽度由上至下均相同。所述平直芯杆1-1的外径为Φ300mm～Φ600mm，且所述螺旋叶片1-2的外径为Φ400mm～Φ800mm。具体来说，所述螺旋叶片1-2的结构、尺寸、螺旋角度和螺旋叶片间距由上至下均相同。

本实施例中，上下相邻两个所述钻杆节段1分别为上节段和位于所述上节段下方的下节段，所述上节段底端设置有下接头3-1，所述下节段顶端设置有与下接头3-1相配合使用的上接头3-2，所述下接头3-1与上接头3-2之间通过所述连接件紧固连接为一体。

本实施例中，所述下接头3-1为由上至下插入上接头3-2内且内部中空的插头，所述上接头3-2中部开有供所述插头插入的插孔。所述连接件为插销2，所述上接头3-2和下接头3-1上均开有供插销2插装的插销孔。

实际使用时，下接头3-1与上接头3-2之间也可以采用其它类型的连接方式。

实际加工时，所述插头的横截面形状为正多边形，所述插孔为正多边形孔。所述插销2的数量为两个，两个所述插销2分别布设在下接头3-1的左右两侧且二者呈平行布设。

本实施例中，所述插头的横截面形状为正六边形，所述插孔为正六边形孔。实际使用时，所述插头的横截面形状也可以为其它正多边形。

本实施例中，所述上接头3-2和下接头3-1上所开的插销孔均为半圆形插销孔。

实际使用时，所述组装式钻杆呈竖直向布设，两个所述插销2布设在同一水平面上。并且，所述插销2与钻杆节段1呈垂直布设。

本实施例中，步骤二中所述电动旋转驱动机构为动力头7，所述组装式钻杆由动力头7带动进行连续转动；多个所述钻杆节段1中位于最上部的钻杆节段1为顶部节段，所述顶部节段与动力头7之间通过第一传动机构进行传动连接，所述动力头7安装在所述顶部节段上。

所述动力头7采用2012年07月04日公开的公开号为CN102535445A（申请号为CN201210026528.7）的发明专利申请中所公开的大扭矩可调速动力头。并且，用本发明如图1-1所示的钻杆，替换该长螺旋挤压入岩灌注桩用成型装置中的钻杆。

如图5所示，本实施例中，所述桩架上安装有对所述组装式钻杆进行接续的接杆装置，所述接杆装置包括用于放置待接续钻杆节段1且能进行左右摆动的钻杆托架，所述钻杆托架上的待接续钻杆节段1与所述组装式钻杆呈平行布设；所述钻杆托架包括下托架和位于所述下托架上方的上托架，所述上托架和所述下托架的内端均以铰接方式安装在所述桩架上且二者均位于所述组装式钻杆的同一侧。

本实施例中，所述桩架包括底盘和安装在所述底盘上的立柱6。所述挡泥板安装在立柱6上。

如图6、图6-1和图7所示，所述上托架包括上托盘4-1和安装在上托盘4-1外端的上托盘筒5-1，所述下托架包括下托盘4-2和安装在下托盘4-2外端的下托盘筒5-2，所述下托盘筒5-2位于上托盘筒5-1的正下方。所述上托盘筒5-1和下托盘筒5-2组成对待接续钻杆节段1进行托持的托持机构，所述上托盘筒5-1为上下均开口且套装在待接续钻杆节段1外侧的套筒，所述下托盘筒5-2为上部开口且套装在待接续钻杆节段1底端外侧的托筒；所述上托盘4-1和下托盘4-2的内端均以铰接方式安装在立柱6上。

实际使用时，所述上托盘筒5-1为中空筒，并且所述上托盘筒5-1由多个圆弧形节段拼装而成，便于从上托盘筒5-1中拆装钻杆节段1。

本实施例中，所述上托盘筒5-1由两个半圆形环拼接而成，两个所述半圆形环包括固定在上托盘4-1外端的内半圆形环和布设在所述内半圆形环外侧的外半圆形环。

并且，所述内半圆形环的一端与所述外半圆形环的一端通过铰接轴进行连接。这样，打开所述外半圆形环后，便能简便完成钻杆节段1在上托盘筒5-1内的装卸过程。

本实施例中，所述立柱6上安装有两个分别供上托盘4-1和下托盘4-2安装的托盘耳座10，所述上托盘4-1和下托盘4-2与托盘耳座10之间均以铰接方式进行连接。实际安装时，所述上托盘4-1和下托盘4-2与托盘耳座10之间均通过铰接轴进行连接。

本发明如图1所示的接杆装置，适用于公开号为CN102535445A的发明专利申请《长螺旋挤压入岩灌注桩用成型装置及成型方法》中的长螺旋挤压入岩灌注桩用成型装置上，并与本发明所述钻杆相配合使用。并且，所述接杆装置，安装在该长螺旋挤压入岩灌注桩用成型装置的立柱上。

如图8所示，步骤二中向下钻进过程中，所述接杆装置的接杆过程如下：

步骤一、钻进过程中接杆，过程如下：

步骤101、向下钻进至极限位置：所述组装式钻杆在动力头7的带动下持续向下钻进，待所述组装式钻杆向下钻进至极限位置时，停止向下钻进，详见图8-1。当前状态下，所述组装式钻杆中与所述顶部节段相接的钻杆节段1为上部节段。此时，所述顶部节段与所述上部节段的连接处位于所述接杆装置的安装位置处，所述接杆装置位于所述组装式钻杆一侧且其位于接杆准确位置。

步骤102、顶部节段上升：断开所述顶部节段与所述上部节段之间的连接，并通过动力头7带动所述顶部节段竖直向上移动，直至所述顶部节段与所述上部节段之间的距离大于当前状态下待接续的钻杆节段1的长度，此时待接续的钻杆节段1装于所述接杆装置上，详见图8-2。本步骤中，待接续的钻杆节段1为待接节段。

本实施例中，

步骤103、接杆装置旋转到位：将所述接杆装置向内旋转至接杆位置，此时步骤102中所述待接节段位于所述顶部节段的正下方，详见图8-3。

本实施例中，待所述接杆装置旋转至接杆位置时，所述接杆装置位于所述顶部节段的正下方。

步骤104、钻杆接续：先通过动力头7带动所述顶部节段竖直向下移动，并完成所述顶部节段与所述待接节段之间的连接，详见图8-4；之后，通过动力头7带动所述顶部节段与所述待接节段同步竖直向上移动，直至所述待接节段与所述接续装置分离，再将所述接续装置向外旋转至接杆准备位置；然后，通过动力头7带动所述顶部节段与所述待接节段同步竖直向下移动，并完成所述待接节段与所述上部节段之间的连接，获得接续完成的组装式钻杆，详见图8-7。

本实施例中，结合图8-5和图8-6，待所述顶部节段与所述待接节段连接为一体后，通过动力头7带动所述顶部节段与所述待接节段同步竖直向上移动，直至所述待接节段底端离开下托盘筒5-2，之后打开上托盘筒5-1，再将所述接续装置向外旋转至接杆准备位置。

步骤105、继续向下钻进：通过动力头7，带动步骤104中接续完成的所述组装式钻杆继续向下钻进，继续向下钻进过程中将下一个待接续的钻杆节段1装于所述接杆装置上，详见图8-8。

步骤106、多次重复步骤101至步骤105，直至钻进到位。

步骤三中所述钻杆向上提升过程中，所述接杆装置的拆杆过程如下：

步骤107、向上提升至拆杆位置：所述组装式钻杆在动力头7的带动下持续向下提升，待所述组装式钻杆向上提升至拆杆位置时，停止向上提升，详见图8-9。当前状态下，所述组装式钻杆中与所述顶部节段相接的所述上部节段为待拆节段，位于所述待拆节段下方且与所述待拆节段相接的钻杆节段1为下方接续节段；此时，所述待拆节段位于所述接杆装置的安装位置处，且所述接杆装置位于接杆准确位置。

步骤108、钻杆拆除：先断开所述待拆节段与所述下方接续节段之间的连接，再通过动力头7带动所述顶部节段与所述待拆节段同步竖直向上移动，并将所述接杆装置向内旋转至接杆位置；之后，断开所述顶部节段与所述待拆节段之间的连接，使得所述待拆节段装于所述接续装置内，再通过动力头7带动所述顶部节段竖直向上移动使得所述顶部节段与所述待拆节段分离；然后，将所述接续装置向外旋转至接杆准备位置，详见图8-13。

本实施例中，断开所述待拆节段与所述下方接续节段之间的连接后，先通过动力头7带动所述顶部节段与所述待拆节段同步竖直向上移动，且移动过程中，打开上托盘筒5-1，详见图8-10。随后，并将所述接杆装置向内旋转至接杆位置。待断开所述顶部节段与所述待拆节段之间的连接后，所述待拆节段装于所述接续装置内，详见图8-11；之后，通过动力头7带动所述顶部节段竖直向上移动使得所述顶部节段与所述待拆节段分离，详见图8-12。

步骤109、顶部节段下移及接续：通过动力头7带动所述顶部节段竖直向下移动，并将所述顶部节段与步骤107中所述的下方接续节段连接为一体，获得拆杆后的组装式钻杆，详见图8-13。

步骤110、继续向上提升：通过动力头7带动步骤109中拆杆后的所述组装式钻杆继续向上提升，继续向上提升过程中将步骤108中所述待拆节段自所述接杆装置移除，详见图8-14。

步骤111、多次重复步骤107至步骤110，直至将所述组装式钻杆全部自所成型钻孔内提出。

本实施例中，步骤101中所述组装式钻杆向下钻进至极限位置时，所述接杆装置上所装的所述待接节段底端高于所述顶部节段与所述上部节段的连接处。也就是说，步骤101中所述组装式钻杆向下钻进至极限位置时，所述接杆装置上所装的所述待接节段位于所述上部节段上方。具体而言，步骤101中所述组装式钻杆向下钻进至极限位置时，所述上部节段顶端高度低于下托盘筒5-2的底面高度。

步骤107中所述组装式钻杆向上提升至拆杆位置时，所述下方接续节段的顶端高度低于下托盘筒5-2的底面高度。

实际进行接杆时，当所述接杆装置位于所述组装式钻杆一侧时，所述接杆装置位于接杆准备位置；当所述接杆装置旋转至与所述组装式钻杆布设在同一竖直线上时，所述接杆装置处于接杆位置。

如图2所示，本实施例中，步骤二中所述桩架上还安装有所述钻杆上的泥土进行清理的清土器，所述清土器包括支架9-1和以铰接方式安装在支架9-1上且能进行左右摆动的安装架9-2，所述安装架9-2上安装有能连续进行旋转且旋转的同时对所述组装式钻杆上的泥土进行清理的清理刷，所述清理刷由电动旋转驱动机构进行驱动且其与所述电动旋转驱动机构之间通过第二传动机构进行传动连接。所述清土器还包括位于安装架9-2下方的挡泥板。

本实施例中，如图4-1、图4-2及图4-3所示，所述挡泥板位于所述钻杆一侧且其安装在所述桩架上。

所述挡泥板包括由多个直板拼装而成且能进行左右摆动的组装式挡泥罩，所述组装式挡泥罩以铰接方式安装在所述桩架上，多个所述直板由左至右进行布设且其与水平面之间夹角均为20°～40°。

本实施例中，所述直板为多边形板。

本实施例中，所述组装式挡泥罩由两个所述直板拼装而成。并且，两个所述直板分别为第一顶板8-4和第二顶板8-5。

同时，所述挡泥板还包括安装在所述组装式挡泥罩内侧的转毂8-1，所述桩架上安装有供转毂8-1安装的支座8-2。多个所述直板与转毂8-1之间均安装有加劲板8-3。本实施例中，所述加劲板8-3均为三角形板。实际使用时，所述转毂8-1也可以为转动销轴。

实际使用时，所述组装式挡泥罩通过转毂8-1在水平面上进行左右摆动。因所述组装式挡泥罩由多个不规则的直板拼装而成，因而组装方式灵活，能满足不同工况下的遮挡需求，实际使用过程中，只需将所述挡泥板布设在工作区域上，便能有效保证工作区域的安全性，使用操作非常简便。由于各直板与水平面之间均与一定夹角，这样会自动滑下，不会沉积在所述挡泥板顶部，并且可以卸除落泥冲击。另外，由于所述挡泥板能进行左右旋转，因而当动力头7上升后开始扒泥时，所述挡泥板转到所述组装式钻杆一侧，可完全遮挡住工作区域。同时，所述挡泥板下方设置有定位销，能对旋转到位的挡泥板进行定位，方便操作。所述挡泥板和所述桩架上均开有供所述定位销安装的销孔。

实际加工时，所述挡泥板由钢材加工而成，能承受10公斤泥土从20米高度落下的冲击力，使用效果良好，且操作简便。

本实施例中，所述安装架9-2包括L形安装板，所述L形安装板由立板和固定在所述立板上部外侧的平板组成，所述立板以铰接方式安装在支架9-1上；所述立板的内侧壁上安装有上下两个供所述清理刷安装的安装座，所述清理刷安装在上下两个所述安装座之间且其与所述组装式钻杆呈平行布设。

实际安装时，如图3所示，所述支架9-1固定安装在长螺旋桩机的桩架上。本实施例中，所述支架9-1安装在立柱6上。

本实施例中，所述清理刷包括旋转杆和由上至下安装在所述旋转杆上的多束刷毛9-9，多束所述刷毛9-9由上至下呈交错布设，所述旋转杆与所述电动旋转驱动机构之间通过第二传动机构进行传动连接。

实际安装时，所述旋转杆上下端分别通过轴承安装在上下两个所述安装座上，上下两个所述安装座分别为上轴承座9-6和下轴承座9-7。

本实施例中，所述第二传动机构为皮带轮传动机构。实际使用时，所述第二传动机构也可以采用其它类型的传动机构。

所述电动旋转驱动机构为电机9-3，所述电机9-3安装在所述平板上且其位于所述平板下方。

本实施例中，所述皮带轮传动机构包括同轴安装在电机9-3的动力输出轴上的主动皮带轮9-4和通过皮带9-5与主动皮带轮9-4进行传动连接的从动皮带轮9-10，所述主动皮带轮9-4安装在所述平板上，所述从动皮带轮9-10安装在所述上轴承座9-6上。

本实施例中，所述旋转杆为内部中空的旋转筒9-8。并且，所述电机9-3通过多个连接螺栓固定在所述平板上。

本实施例中，所述支架9-1和安装架9-2之间通过连接销轴进行连接，所述电机9-3的动力输出轴与主动皮带轮9-4的轮轴之间以及所述旋转筒9-8与从动皮带轮9-10的轮轴之间均为键连接。

实际使用时，开启电机9-3后，通过所述皮带轮传动机构带动旋转筒9-8进行旋转，并通过旋转筒9-8带动多束所述刷毛9-9同步旋转，从而通过不断旋转的所述清理刷对所述组装式钻杆上的泥土进行刷除。

本发明如图2所示的清土器，适用于公开号为CN102535445A的发明专利申请《长螺旋挤压入岩灌注桩用成型装置及成型方法》中的长螺旋挤压入岩灌注桩用成型装置上，并与本发明所述钻杆相配合使用。

步骤二中钻进成孔之前，首先做好场地的平整及压实。步骤二中进行钻进成孔时，采用长螺旋挤压入岩钻成孔。长螺旋挤压入岩钻进是利用动力头7驱动的大扭矩旋转钻杆，使带螺旋叶片1-2的钻杆旋转切入土体，并使泥土通过螺旋通道上升至地面排出，直至钻至设计深度。钻孔前，通过电子角度仪检测并调平所述长螺旋桩机，保持桩机垂直稳固。

本实施例中，步骤二中进行钻进成孔过程中，向下钻进2米后，再复核钻杆垂直度，未调平垂直度不得继续下钻；钻进过程中，桩机可能因土层软硬变化小幅前倾或后仰，应根据地质报告制定相应的施工预案，并于开工前向施工班组交底，在施工过程中应每钻进2米即观察一次桩机是否前倾或后仰，及时调整钻杆垂直度。

步骤三中所述钻杆向上提升过程中，所成型钻孔内所注入护壁泥浆的泥浆面高出所施工长螺旋挤压入岩灌注桩施工位置处的地下水位1.0m以上。在受水位涨落影响时，泥浆面应高出最高水位1.5m以上。本实施例中，步骤三中所述钻杆向上提升过程中，所述钻头11始终处于所成型钻孔内所注入护壁泥浆的泥浆面下方。并且，所述钻杆内始终存有10米以上的护壁泥浆。并且，所述钻杆向上提升过程中，应保证护壁泥浆连续泵送。

步骤三中所述护壁泥浆为聚合物泥浆。本实施例中，所述聚合物泥浆为可利尔旋挖钻机专用高效泥浆粉与水拌合后形成的护壁泥浆。

所述可利尔旋挖钻机专用高效泥浆粉由郑州大力神基础工程有限公司生产，且所述护壁泥浆由所述可利尔（CLEAR）旋挖钻机专用高效泥浆粉和水按重量比为0.01%～0.1%的比例均匀配制而成。所述护壁泥浆的性能指标如下：相对密度：1.1～1.15；粘度：18～20S；含砂率：6%；酸碱度：pH值为8～10；胶体率：95%；失水量：30mL／30min。

本实施例中，所采用的护壁泥浆具有以下优点：

1、粘度大、比重小、含砂率小，能适应膨润土、粘土无法适应的复杂土层。

2、速溶型的粉状体，能迅速溶解于水，形成良好的粘度。

3、具有很好的粘结作用，能把孔壁各种地层颗粒粘结为一体，起到了护壁，尤其在沙层地质效果更为显著。

4、不需要二次清孔：泥浆粉速溶水中形成的护壁泥浆，不仅能很好的护壁防塌孔，而且能及时吸附钻屑，下钢筋笼后孔里沉渣厚度均不超过10cm。

5、无毒、无味对环境没有危害。

步骤三中所述钻杆自所成型钻孔内提出后，还需采用圆环测孔法、声波孔壁测定仪法或井径仪测定法对所成型钻孔的质量进行检测。另外，混凝土灌注之前，孔底沉渣应满足以下要求：端承桩≤50mm；磨擦端承桩或端承摩擦桩≤100mm；纯摩擦桩≤30mm。常用的测试方法为垂球法进行测试。垂球法是利用重约1kg的铜球锥体作为垂球，顶端系上测绳，把垂球慢慢沉入孔内，施工孔深与测量孔深即为沉渣厚度。

步骤四中对所述钢筋笼进行吊放时，起吊钢筋笼采用扁担起吊法，起吊点在钢筋笼上部箍筋与主筋连接处，吊点对称。钢筋笼安装入所成型钻孔时，应保持垂直状态，避免碰撞孔壁，徐徐下入，若中途遇阻不得强行墩放(可适当转向起下)。如果仍无效果，则应起笼扫孔重新下入。

本实施例中，步骤五中进行混凝土灌注时，通过混凝土泵送设备和注浆导管，对所施工长螺旋挤压入岩灌注桩进行水下混凝土灌注施工。导管法灌注砼的基本原理将密封连接的钢管（或强度较高的硬质非金属管）作为水下砼的灌注通道，其底部以适当的深度埋在灌入的砼拌和物内，在一定的落差压力作用下，形成连续密实的砼桩身。所采用的注浆导管为直径Φ250mm无缝钢管导管，连接方式采用法兰，确保连接密封，不得漏水。所述注浆导管的分节长度为3m，最底端一节导管长应为4.0～6.0m，为了配合导管柱的长度，上部导管长为2m、1m、0.5m或0.3m。导管应具有良好的密封性。导管采用法兰盘连接，用橡胶“O”型密封圈密封，严防。法兰盘的外径宜比导管外径大100mm左右，法兰盘厚度宜为12～16mm，在其周围对称设置的连接螺栓孔不小于6个，连接螺栓直径不小于12mm。最下端一节导管底部不设法兰盘，宜以钢板套圈在外围加固。为避免提升所述注浆导管时法兰挂住钢筋笼，可设锥形护罩。另外，所述注浆导管顶部应设置漏斗。漏斗设置高度应适用操作的需要，并应在灌注到最后阶段，特别时灌注接近到桩顶部位时，能满足对所述注浆导管内砼柱高度的需要，保证上部桩身的灌注质量。砼柱的高度，在桩顶低于桩孔中的水位时，一般应比该水位至少高出2.0m，在桩顶高与桩孔水位时，一般应比桩顶至少高0.5m。漏斗与储料斗用4mm～6mm厚钢板制作，不漏浆及挂浆，漏泄顺畅彻底。隔水塞一般采用砼制作，宜制成圆柱形，其直径宜比注浆导管内径小20～25mm；采用3～5mm厚的橡胶垫圈密封，其直径宜比导管内径大5～6mm；砼强度宜C15～C20。隔水塞也可采用硬木制成球状塞，在球的直径处钉上橡胶垫圈，表面涂上润滑油脂。此外，隔水塞还可用钢板塞、泡沫塑料和球胆等制成。

实际进行混凝土灌注之前，将所述注浆导管吊入所成型钻孔时，应将橡胶圈或胶皮垫安放周整、严密，确保密封良好。所述注浆导管在桩孔内的位置应保持居中，防止跑管，撞坏钢筋笼并损坏导管。导管底部距孔底（孔底沉渣面）高度，以能放出隔水塞及首批砼为度，一般为300～500mm。在灌首批砼之前，先配制0.1～0.3m3水泥砂浆放入滑阀（隔水塞）以上的导管和漏斗中，然后再放入砼，确认初灌量备足后，即可剪断铁丝，借助砼重量排出导管内的水，使滑阀（隔水塞）留在孔底，灌入首批砼。首批灌注混凝土数量应能满足所述注浆导管埋入混凝土中1.2m以上。首批砼灌注正常后，应连续不断灌注砼，严禁途中停工。在灌注过程中，应经常用测锤探测砼面的上升高度，并适时提升、逐级拆卸导管，保持导管的合理埋深。探测次数一般不宜少于所适用的导管节数，并应在每次起升导管前，探测一次管内外砼面高度。

在水下灌注砼时，应根据实际情况严格控制导管的最小埋深，以保证桩身砼的连续均匀，不使其可能裹入砼上面的浮浆皮和土块等，防止出现断桩现象。对导管的最大埋深，则以能使管内砼顺畅流初出，便于导管起升和减少灌注提管、拆管的辅助作业时间来确定。最大埋深不宜超过最下端一节导管的长度。灌注接近桩顶部位时，为确保桩顶砼质量，漏斗及导管的高度应严格有关规定执行。混凝土灌注的上升速度不得小于2m/h。灌注时间必须控制在埋入导管中的砼不丧失流动性时间。必要时可掺入适量缓凝剂。桩顶的灌注标高按照设计要求，且应高于设计标高1.0m以上，以便清除桩顶部的浮浆渣层。桩顶灌注完毕后，应即探测桩顶面的实际标高，长用带有标尺的钢杆和装有可开闭的活门钢盒组成的取样器探测取样，判断桩顶的砼面。

灌注混凝土必须连续进行，不得中断。否则先灌入的砼达到初凝，将阻止后灌入的砼从导管中流出，造成断桩。从开始搅拌砼后，在1.5h之内应尽量灌注完毕。随孔内砼的上升，需逐步快速拆除注浆导管，时间不宜超过15分钟，拆下的注浆导管应立即冲洗干净。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何限制，凡是根据本发明技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变化，均仍属于本发明技术方案的保护范围内。

Claims (7)

1.一种长螺旋挤压入岩灌注桩施工工艺，其特征在于该工艺包括以下步骤：

步骤一、护筒埋设：先对所施工长螺旋挤压入岩灌注桩的桩位进行测量放线，再在测量放线得出的桩位上埋设护筒；

所述护筒为与所施工长螺旋挤压入岩灌注桩呈同轴布设的圆柱状筒体，所述护筒的内径大于所施工长螺旋挤压入岩灌注桩的桩身直径且其高度为1m～2m；

步骤二、钻进成孔：利用步骤一中所埋设的护筒，且采用长螺旋桩机向下钻进，钻进到位后获得施工成型的钻孔；

所述长螺旋桩机包括桩架和安装在桩架上的钻进设备，所述钻进设备包括钻杆、同轴安装在所述钻杆底部的钻头（11）和驱动所述钻进设备进行连续转动的电动旋转驱动机构，所述电动旋转驱动机构与所述钻杆的外端部进行传动连接；所述钻杆为内部中空的杆体且其外端与注浆设备相接，所述钻头（11）上开有与所述钻杆内部相通的出浆口；

步骤三、钻杆提升及泥浆护壁：步骤二中钻进到位后，向上提升所述钻杆，直至将所述钻杆自所成型钻孔内提出；并且，所述钻杆向上提升过程中，通过所述注浆设备泵送护壁泥浆，对所成型钻孔进行泥浆护壁；

步骤四、钢筋笼下放：将所施工长螺旋挤压入岩灌注桩的钢筋笼，下放至所成型的钻孔内；

步骤五、混凝土灌注：通过混凝土泵送设备和注浆导管，对所施工长螺旋挤压入岩灌注桩进行混凝土灌注施工，待所灌注混凝土终凝后，获得施工完成的长螺旋挤压入岩灌注桩；

步骤二中所述钻杆为由多个钻杆节段（1）拼接而成的组装式钻杆，多个所述钻杆节段（1）布设在同一直线上，上下相邻两个所述钻杆节段（1）之间均通过连接件紧固连接为一体；多个所述钻杆节段（1）均包括内部中空的平直芯杆（1-1）和由上至下布设在平直芯杆（1-1）外侧壁上的螺旋叶片（1-2）；

所述桩架上安装有对所述组装式钻杆进行接续的接杆装置，所述接杆装置包括用于放置待接续钻杆节段（1）且能进行左右摆动的钻杆托架，所述钻杆托架上的待接续钻杆节段（1）与所述组装式钻杆呈平行布设；所述钻杆托架包括下托架和位于所述下托架上方的上托架，所述上托架和所述下托架的内端均以铰接方式安装在所述桩架上且二者均位于所述组装式钻杆的同一侧；

步骤二中所述电动旋转驱动机构为动力头（7），所述组装式钻杆由动力头（7）带动进行连续转动；多个所述钻杆节段（1）中位于最上部的钻杆节段（1）为顶部节段，所述顶部节段与动力头（7）之间通过第一传动机构进行传动连接，所述动力头（7）安装在所述顶部节段上；

步骤二中向下钻进过程中，所述接杆装置的接杆过程如下：

步骤101、向下钻进至极限位置：所述组装式钻杆在动力头（7）的带动下持续向下钻进，待所述组装式钻杆向下钻进至极限位置时，停止向下钻进；当前状态下，所述组装式钻杆中与所述顶部节段相接的钻杆节段（1）为上部节段；此时，所述顶部节段与所述上部节段的连接处位于所述接杆装置的安装位置处，所述接杆装置位于所述组装式钻杆一侧且其位于接杆准确位置；

步骤102、顶部节段上升：断开所述顶部节段与所述上部节段之间的连接，并通过动力头（7）带动所述顶部节段竖直向上移动，直至所述顶部节段与所述上部节段之间的距离大于当前状态下待接续的钻杆节段（1）的长度，此时待接续的钻杆节段（1）装于所述接杆装置上；本步骤中，待接续的钻杆节段（1）为待接节段；

步骤103、接杆装置旋转到位：将所述接杆装置向内旋转至接杆位置，此时步骤102中所述待接节段位于所述顶部节段的正下方；

步骤104、钻杆接续：先通过动力头（7）带动所述顶部节段竖直向下移动，并完成所述顶部节段与所述待接节段之间的连接；之后，通过动力头（7）带动所述顶部节段与所述待接节段同步竖直向上移动，直至所述待接节段与所述接续装置分离，再将所述接续装置向外旋转至接杆准备位置；然后，通过动力头（7）带动所述顶部节段与所述待接节段同步竖直向下移动，并完成所述待接节段与所述上部节段之间的连接，获得接续完成的组装式钻杆；

步骤105、继续向下钻进：通过动力头（7）带动步骤104中接续完成的所述组装式钻杆继续向下钻进，继续向下钻进过程中将下一个待接续的钻杆节段（1）装于所述接杆装置上；

步骤106、多次重复步骤101至步骤105，直至钻进到位；

步骤三中所述钻杆向上提升过程中，所述接杆装置的拆杆过程如下：

步骤107、向上提升至拆杆位置：所述组装式钻杆在动力头（7）的带动下持续向下提升，待所述组装式钻杆向上提升至拆杆位置时，停止向上提升；当前状态下，所述组装式钻杆中与所述顶部节段相接的所述上部节段为待拆节段，位于所述待拆节段下方且与所述待拆节段相接的钻杆节段（1）为下方接续节段；此时，所述待拆节段位于所述接杆装置的安装位置处，且所述接杆装置位于接杆准确位置；

步骤108、钻杆拆除：先断开所述待拆节段与所述下方接续节段之间的连接，再通过动力头（7）带动所述顶部节段与所述待拆节段同步竖直向上移动，并将所述接杆装置向内旋转至接杆位置；之后，断开所述顶部节段与所述待拆节段之间的连接，使得所述待拆节段装于所述接续装置内，再通过动力头（7）带动所述顶部节段竖直向上移动使得所述顶部节段与所述待拆节段分离；然后，将所述接续装置向外旋转至接杆准备位置；

步骤109、顶部节段下移及接续：通过动力头（7）带动所述顶部节段竖直向下移动，并将所述顶部节段与步骤107中所述的下方接续节段连接为一体，获得拆杆后的组装式钻杆；

步骤110、继续向上提升：通过动力头（7）带动步骤109中拆杆后的所述组装式钻杆继续向上提升，继续向上提升过程中将步骤108中所述待拆节段自所述接杆装置移出；

步骤111、多次重复步骤107至步骤110，直至将所述组装式钻杆全部自所成型钻孔内提出。

2.按照权利要求1所述的长螺旋挤压入岩灌注桩施工工艺，其特征在于：步骤一中对所述护筒进行埋设时，先在测量放线得出的桩位上开挖一个直径比所述护筒的外径大50cm～80cm且深度大于所述护筒高度的圆坑，并在所述圆坑底部平铺一层粘土且夯实后，将所述护筒下放至所述圆坑内；待所述护筒下放到位后，再采用在所述护筒与所述圆坑的坑壁之间灌注混凝土或回填粘土并分层夯实的方式对所述护筒进行固定；埋设完成的所述护筒筒口高出地面80mm～200mm。

3.按照权利要求1或2所述的长螺旋挤压入岩灌注桩施工工艺，其特征在于：步骤三中所述护壁泥浆为聚合物泥浆；步骤五中进行混凝土灌注时，通过混凝土泵送设备和注浆导管，对所施工长螺旋挤压入岩灌注桩进行水下混凝土灌注施工。

4.按照权利要求1或2所述的长螺旋挤压入岩灌注桩施工工艺，其特征在于：步骤三中所述钻杆向上提升过程中，所成型钻孔内所注入护壁泥浆的泥浆面高出所施工长螺旋挤压入岩灌注桩施工位置处的地下水位1.0m以上，所述钻头（11）始终处于所成型钻孔内所注入护壁泥浆的泥浆面下方，且所述钻杆内始终存有10米以上的护壁泥浆。

5.按照权利要求1所述的长螺旋挤压入岩灌注桩施工工艺，其特征在于：上下相邻两个所述钻杆节段（1）分别为上节段和位于所述上节段下方的下节段，所述上节段底端设置有下接头（3-1），所述下节段顶端设置有与下接头（3-1）相配合使用的上接头（3-2），所述下接头（3-1）与上接头（3-2）之间通过所述连接件紧固连接为一体；所述下接头（3-1）为由上至下插入上接头（3-2）内且内部中空的插头，所述上接头（3-2）中部开有供所述插头插入的插孔；所述连接件为插销（2），所述上接头（3-2）和下接头（3-1）上均开有供插销（2）插装的插销孔；所述插头的横截面形状为正多边形，所述插孔为正多边形孔。

6.按照权利要求1所述的长螺旋挤压入岩灌注桩施工工艺，其特征在于：所述上托架包括上托盘（4-1）和安装在上托盘（4-1）外端的上托盘筒（5-1），所述下托架包括下托盘（4-2）和安装在下托盘（4-2）外端的下托盘筒（5-2），所述下托盘筒（5-2）位于上托盘筒（5-1）的正下方；所述上托盘筒（5-1）和下托盘筒（5-2）组成对待接续钻杆节段（1）进行托持的托持机构，所述上托盘筒（5-1）为上下均开口且套装在待接续钻杆节段（1）外侧的套筒，所述下托盘筒（5-2）为上部开口且套装在待接续钻杆节段（1）底端外侧的托筒。

7.按照权利要求1或2所述的长螺旋挤压入岩灌注桩施工工艺，其特征在于：步骤二中所述桩架上还安装有所述钻杆上的泥土进行清理的清土器，所述清土器包括支架（9-1）和以铰接方式安装在支架（9-1）上且能进行左右摆动的安装架（9-2），所述安装架（9-2）上安装有能连续进行旋转且旋转的同时对所述组装式钻杆上的泥土进行清理的清理刷，所述清理刷由电动旋转驱动机构进行驱动且其与所述电动旋转驱动机构之间通过第二传动机构进行传动连接；

所述清土器还包括位于安装架（9-2）下方的挡泥板，所述挡泥板安装在所述桩架上；所述支架（9-1）固定安装在所述桩架上；所述清理刷包括旋转杆和由上至下安装在所述旋转杆上的多束刷毛（9-9），多束所述刷毛（9-9）由上至下呈交错布设，所述旋转杆与所述电动旋转驱动机构之间通过第二传动机构进行传动连接。